意式濃縮咖啡的溫度平衡

PID溫控技術在意式咖啡機上的普及也帶動了行業對於溫度控制的狂熱。「我們想要更精確的溫度」業內專家哭喊著;而絕大多數咖啡機也在不斷更新技術。面對這些技術上的進步,有些人可能會問:精確控制溫度的咖啡機對於一個忙碌的吧台到底能有多重要?

一些基礎科學知識

任何一個學過化學或者相似課程的人都知道熱平衡的概念。把溫度不同的兩個物體混合到一起,它們最終的溫度會達到一個中間值。意式濃縮咖啡也一樣:它就是熱水和冷/溫的咖啡粉混合的產物。

要計算熱平衡,我們需要知道重量、初始溫度和物質的比熱容(單位質量的某種物質升高或下降單位溫度所吸收或放出的熱量)。

進行這個思想實驗時,我們先要假設粉碗、沖煮頭、分水網等等都不存在。因為估算它們的熱效應已經遠超我能力範圍,而且也不會對我要闡明的觀點產生影響。

下面來計算下

如果我們使用20g咖啡粉出品40g濃縮咖啡,那我們就需要用65g水去萃取這20g咖啡粉(假設咖啡粉吸水率為1:1.2)。

咖啡機水溫設定為標準的93℃(199.5℉),而咖啡粉為室溫20℃(68℉)。

水的比熱容為4.18J/(g ℃),咖啡豆主要的構成與木頭差不多,並不是完全乾燥得,所以我假設比熱容為1.4J/(g ℃)。

出品時,開始階段的濃縮咖啡溫度要低一些,而結束階段的溫度要高一些,所以要記住我們需要的是整個萃取的平均溫度——熱平衡溫度——而不是溫度的極值。

那麼計算結果呢?

86.2℃(187℉)。很可能比你預想的溫度要低一些。

那麼這會有什麼影響?這對一個忙碌的吧台,對它出品的一致性又意味著什麼呢?

最重要的就是咖啡粉的溫度。

我們的咖啡機可能能夠很好地維持沖煮水溫的一致性,但是咖啡粉溫度就波動很大了。磨豆的時候會摩擦生熱,這些熱量會被咖啡粉吸收,進而改變上文提到的熱平衡的結果。

磨豆機會變得很熱。一直運轉的磨豆機磨出的咖啡粉輕易就能達到50℃(122℉)。如果我們把這個溫度變化放入熱平衡的計算中,最終濃縮咖啡就會達到89℃(192℉)。這比之前的結果整整高了3.8℃。

很多咖啡機的溫度精確到了0.1℃,而咖啡粉的溫度波動有將近4攝氏度。

當然,溫度更精確的咖啡機是非常重要的,因為能夠減少整體溫度的波動。但是我們也需要更全面地看這個問題,把咖啡粉的溫度也考慮進去。如果可以,在營業的過程中用紅外測溫儀測量一下你咖啡粉的溫度。這樣你就能深刻的理解這其中的差異了。

記住,咖啡質量最重要的就是一致性,所以維持咖啡粉溫度的相對穩定,那你就能在整體熱平衡溫度上獲得更好的一致性。

另外,我知道Mythos磨豆機可以減少咖啡粉溫度差異,但是:

A) 持續運轉的話,它還是會導致咖啡粉溫度高於設定值。

B) 溫度升高會讓磨出來的粉粒尺寸分布不均勻。


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